大脳皮質の接続性と回路機能に影響を与える、ヒト特有の修飾因子

シュミット ERE
コロンビア大学
2021年10月22日
自然
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34707291

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https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34707291

研究概要

マウスにおいてヒト特異的なパラログ遺伝子SRGAP2Cを発現させると、皮質間における局所的および長距離の接続性が高まり、第2/3層の錐体細胞における感覚符号化が強化され、皮質依存性の感覚識別課題における成績が向上した。計算モデルによる解析では、第4層→第2/3層の接続性の増加と行動成績の向上との間に相関が認められた。

本研究の主な成果

皮質コネクトームのリモデリング:L2/3層のピラルグ細胞における興奮性/抑制性シナプスの増加;感覚刺激下での活性化割合の増大;皮質依存的な学習・記憶能力の向上

モデル

SRGAP2Cヒト化ノックインマウス:Rosa26遺伝子座にCAGフロックス化STOP-3×HA-SRGAP2Cを挿入し、皮質錐体ニューロンで誘導可能なもの — genOway社開発、C57BL/6系統

対象:
Srgap2c
同義語:

キーワード

ヒトの進化;大脳皮質回路のモデル化;シナプス密度;感覚識別課題;神経発達;ヒト特有の遺伝子機能

技術仕様

Rosa26を標的としたヒトSRGAP2Cトランスジーンのノックイン;floxed-STOP CAGプロモーター;大脳皮質のすべての錐体細胞におけるCre誘導型標的化;狂犬病ウイルスを用いた回路追跡;in vivo を用いた2光子Ca²⁺イメージング;行動学的感覚識別アッセイ

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